JPH046245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は真空開閉器に係り、特に誘発裁断を防
止した３相真空電磁接触器に関する。

Ｂ 従来の技術 本発明は第１相、第２相および第３相に対応し
て第１、第２、第３の真空スイツチを備えた３相
真空開閉器において、第１の真空スイツチに第１
の操作レバーと第１のラツチ部を連設し、第２、
第３の真空スイツチに第２の操作レバーと第２の
ラツチ部を連設して、第１のラツチ部と第２のラ
ツチ部の動作タイミングをずらして第１の真空ス
イツチの開極と第２、第３の真空スイツチの開極
に時間差を持たせることにより、誘発裁断サージ
の発生を防止したものである。

Ｃ 従来の技術 第５図は従来の３相真空開閉器の構造を示す正
面図、第６図は側面図である。これらの図に示す
ように、真空スイツチ１Ａ〜１Ｃはそれぞれ固定
側が絶縁フレーム１４に取付けられた上部端子２
ａ〜２ｃに接続され、可動側がフレキシブルリー
ド４ａ〜４ｃを介して下部端子５ａ〜５ｃに電気
的に接続されている。また、各可動リード３ａ〜
３ｃは絶縁ロツド６ａ〜６ｃを介して操作レバー
８に連結されている。可動鉄心１０の基部は操作
軸９を介して操作レバー８に取付けられている。
第６図において１１は断面Ｌ字状の取付枠１２に
固設された操作電磁石、１３は取付枠１２と可動
鉄心１０間に設けられたしや断バネである。第５
図および第７図において、３０は操作軸９に取付
けられた操作アーム、３１は操作アーム３０の先
端に設けられたコロ、３２は軸３３に枢支されコ
ロ３１と係合離脱するフツク、３４は引外し電磁
石、３５はこの引外し電磁石３４の可動鉄心であ
る。

操作電磁石１１が付勢されると可動鉄心１０が
しや断バネ１３に抗して操作電磁石１１に吸引さ
れる。これにより操作レバー８は上部に引き上げ
られ投入状態となる。投入する場合、操作軸９が
回転し、操作アーム３０に取付けたコロ３１がフ
ツク３２の上に乗り上げて機械的に投入状態を保
持する。またこのときワイプバネ７ａ（７ｂ，７
ｃ）によりコンタクトは加圧状態にありワイプ長
ａ（mm）を保つている。しや断する場合は、引外
し電磁石３４を励磁して可動鉄心３５の先端でフ
ツク３２をたたくことにより、フツク３２とコロ
３１の係合がはずれ可動鉄心１０がしや断バネ１
３により押され操作レバー８が引下げられてしや
断状態となる。以上の動作は３相一括に取付けら
れた操作軸９を中心に行われるので三相同時に動
作する。

Ｄ 発明が解決しようとする問題点 真空開閉器は、真空スイツチを備えているの
で、優れた消弧能力、絶縁回復特性を有するが開
閉サージを発生するという欠点がある。そのため
真空開閉器の負荷側に接続されたモータ等の絶縁
を脅すという問題がある。それ故、開閉サージ電
圧を低く抑える必要があり、真空開閉器の接点材
料として高価なAg系のものやBiなど低融点のも
ので電流裁断値の低い（１Ａ以下）ものを使用
し、裁断サージの抑制を図つている。

しかし、再発弧サージ、再生サージのうちで最
も大きい再発弧による誘発裁断サージの問題があ
る。したがつて、高価なサージアブソーバが必要
であつた。

誘発裁断サージのメカニズムは、開閉器の電源
側および負荷側にケーブルのような適当な容量の
キヤパシタンスがあるような回路条件で遅れ力率
の小電流を開閉器でしや断する場合に発生する。

すなわち、第８図は等価回路を示し、第９図は
３相一括しや断時の電圧電流波形を示すものであ
る。第８図において、Ｌは負荷インダクタンス、
Ｒは負荷レジスタンス、L₀は線路の漏れインダ
クタンス、C₀は線路のストレイキヤパシタンス、
１ｕ，１ｖ，１ｗはそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相におけ
る接点である。すなわち、三相一括に開極するの
で、第９図Ａ〜Ｆに示すようにＰ点で開極したと
すると、Ｕ相が電流零を迎え、電流i_uはしや断さ
れるが真空スイツチ１Ａ〜１Ｃのコンタクト間の
ギヤツプが短いため再起電圧よりも極間耐圧が下
まわり閃絡する。そして、第９図の等価回路にお
いて発弧電流がC₀−L₀−１ｕ−L₀−C₀を通して
流れるが、真空スイツチの消弧能力が高いことか
らその発弧電流もしや断され再び再起電圧が立上
る。このとき、Ｖ，Ｗ相の極間耐電圧も再起電圧
よりも下まわるためＶ，Ｗ相は閃絡する。この繰
返し発弧によりＵ相には発弧サージが発生する。
一方、発弧電流はＶ，Ｗ相にもC₀，L₀を通じて
流れるため、第１０図に示すように強制的に電流
零点を迎え、しや断される。このことより通常で
は１アンペア以下の裁断電流値がそれよりも数倍
もの電流を裁断したことになり、大きな裁断（誘
発裁断）サージ電圧が発生する。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するために、三相
電力を投入しや断する第１の真空スイツチ、第２
の真空スイツチおよび第３の真空スイツチを備え
た開閉部と、該開閉部を投入、しや断命令に応答
して開閉操作する開閉操作部とからなる真空開閉
器において、 前記開閉操作部が、前記開閉部の第１の真空ス
イツチを開閉操作する第１の操作部と、前記第
２、第３の真空スイツチを開閉操作する第２の操
作部とからなり、 前記第１の操作部が、前記投入、しや断命令に
応答して動作させる第１の操作電磁石および第１
のしや断バネと、前記しや断命令に応答して前記
第１の真空スイツチの投入状態を解除する第１の
ラツチ部とからなり、 前記第２の操作部が、投入、しや断命令に応答
して動作させる第２の操作電磁石および第２のし
や断バネと、前記第２、第３の真空スイツチの投
入状態を保持するとともにしや断命令に応答して
投入状態を解除する第２のラツチ部とを備え、 前記第１のラツチ部が、第１のフツクと、前記
しや断命令に応答して動作する引外し電磁石と、
この引外し電磁石の可動鉄心に連設され前記第１
のフツクから所定距離を置いて対設された第１の
作動アームとによつて構成され、 前記第２のラツチ部が第２のフツクと、前記引
外し電磁石の引外し鉄心に連設され前記第２のフ
ツクから所定距離を置いて対設された第２の作動
アームとからなり、 前記第１のフツクと第１の作動アーム間の距離
を前記第２のフツクと第２の作動アーム間の距離
よりも小となるように設定した真空開閉器を提供
するものである。

Ｆ 作用 本発明によれば、３相真空開閉器において、し
や断命令が発せられ引外し電磁石が励磁されると
第１のラツチ部が動作して第１の真空スイツチが
開極し、その後第２のラツチ部が動作して第２、
第３の真空スイツチが開極する。これにより、第
１相の発弧電流が流れてもその間第２、第３相は
閉じており誘発裁断は起らない。

Ｇ 実施例 以下に本発明を第１図〜第４図に示す実施例に
よつて具体的に説明する。

本実施例においては、第１図に示すように、真
空スイツチ１Ａを操作するための第１の操作部３
６Ａと、他の２相の真空スイツチ１Ｂ，１Ｃを同
時に操作するための第２の操作部３６Ｂが設けら
れている。すなわち、絶縁フレーム１４には操作
軸９が取付けられており、この操作軸９に関連し
て第１の操作部３６Ａと第２の操作部３６Ｂが形
成される。第１の操作部３６Ａにおいては、真空
スイツチ１Ａの絶縁ロツド６ａに操作レバー８ａ
が取付けられており、操作レバー８ａには可動鉄
心１０ａが連設され、これらの第１の操作レバー
８ａと可動鉄心１０ａは操作軸９に回動可能に取
付けられている。第１の操作部３６Ａにおいて
は、前述の第６図に示した構成の第１の操作電磁
石１１ａと第１のしや断バネ１３ａが設けられて
いるとともに、第１のラツチ部３７Ａが設けられ
ている。

第２の操作部３６Ｂにおいては、真空スイツチ
１Ｂ，１Ｃの絶縁ロツド６ｂ，６ｃに第２の操作
レバー８ｂが取付けられており、第２の操作レバ
ー８ｂには可動鉄心１０ｂが連設され、これらの
第１の操作レバー８ｂと可動鉄心１０ｂは操作軸
９に回動可能に取付けられている。第２の操作部
３６Ｂにおいても、第２の操作レバー８ｂと可動
鉄心１０ｂを動作させるための第２の操作電磁石
１１ｂと第２のしや断バネ１３ｂが設けられてい
るとともに、第２のラツチ部３７Ｂが設けられて
いる。

第２図に示すように、第１のラツチ部３７Ａは
第１の操作レバー８ａに連結された第１の操作ア
ーム３０ａ，コロ３１ａおよび第１のフツク３２
ａによつて構成され、第２のラツチ部３７Ｂは第
２の操作レバー８ｂに連結された第２の操作アー
ム３０ｂ、コロ３１ｂおよび第２のフツク３２ｂ
によつて構成されている。引外し電磁石３４は第
１の操作部３５Ａと第２の操作部３６Ｂに共用
し、該引外し電磁石３４の可動鉄心３５にはそれ
ぞれフツク３２ａ，３２ｂに対向して作動アーム
３８ａ，３８ｂが連結されている。

可動鉄心３５を介して第１のフツク３２ａ第１
の作動アーム３８ａによつて動作され、第２のフ
ツク３２ｂは第２の作動アーム３８ｂによつて動
作される。また、第１相に対して他の第２、３相
のしや断を遅らせるために第１の作動アーム３８
ａの長さを第２の作動アーム３８ｂの長さよりも
大きくし、第１の作動アーム３８ａと第１のフツ
ク３２ａまでの距離をａ（mm）、第２の作動アーム
３８ｂと第２のフツク３２ｂまでの距離をｂ
（mm）、（ｂ＞ａ）に設定する。

したがつて、引外し電磁石３４が付勢されると
可動鉄心３５が第２図において左方向に移動し、
作動アーム３８ａ，３８ｂがフツク３２ａ，３２
ｂをたたき、これによりフツク３２ａ，３２ｂと
コロ３１ａ，３１ｂとの係合が外れて真空スイツ
チ１Ａ〜１Ｃのしや断動作が遂行される。しかる
に、ｂ＞ａに設定されているため第１相と他の第
２、３相との間には開極時間差が生じ、第１相に
対して第２、３相の開極が遅れることになる。こ
れにより、第３図Ａ〜Ｆに示すように第１相の発
弧電流が流れてもその間は第２、３相は閉じてい
るので誘発裁断はおこらない。

誘発裁断サージの発生を防止するためには第１
相しや断と第２、第３相との開極時間差が1/3サ
イクル以上であることが望ましい。誘発裁断サー
ジは発弧電流が他相に乗じることによつて生じる
が、その発端は３相いずれかのうち１相が発弧す
ることにある。発弧は電流零点での開極あるいは
極めてアーク時間の短い開極でなければ生じない
ので、第１相が開極し、1/3サイクル後に他の第
２、第３相が開極すると誘発裁断は起らない。

すなわち、第４図に示すように第１相の開極を
Ｕ相とすると、Ａ点においてＶ，Ｗ相に発弧電流
が乗じても1/3サイクル後のA′，P′点で開極する
ので発弧電流が乗じている間は確実にＶ，Ｗ相は
閉じているため誘発裁断サージは起らない。この
場合、Ｖ，Ｗ相のしや断点はB₂点になる。

次にＵ相では発弧サージが生じないような位相
Ｏ〜P₁点のうち例えばP₂点でＵ相の開極が行わ
れたとすると、Ｖ，Ｗ相の開極遅れが1/3サイク
ルより少い場合、例えばP₂′点でＶ相が開極する。
この時Ｖ相ではアーク時間が短いので発弧現象が
起り、Ｕ，Ｗ相に発弧電流が乗じ強制電流零点が
生じる1/3サイクル後に開極すれば、Ｕ相の開極
がＯ〜P₁点のいかなる点で開極してもＶ，Ｗ相
の開極はO′点、P₁′点より後になり、Ｖ，Ｗ相で
の電流零点はＵ相の電流零点より後になる。この
ためＵ相のしや断点はB₁，B₂点になる。

Ｈ 発明の効果 以上説明したように本発明においては、３相真
空開閉器において第１相と他の第２、第３相が別
個に動作するように操作レバーを第１相分と他の
第２、第３相分とを分離し、これらの操作レバー
にそれぞれ第１のラツチ部と第２のラツチ部を設
け、これらのラツチ部を１個の引外し電磁石によ
つて動作させ、第１相しや断タイミングと第２、
第３相しや断タイミングをずらすようにしたか
ら、誘発裁断サージの発生を防止でき、高性能に
して高信頼性の真空開閉器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る真空開閉器の正
面図、第２図はラツチ機構の斜視図、第３図およ
び第４図は第１図の真空開閉器の動作特性図、第
５図は従来の真空開閉器の正面図、第６図は側面
図、第７図はラツチ部の構成図、第８図は等価回
路図、第９図は従来の真空開閉器の特性図であ
る。 １Ａ，１Ｂ，１Ｃ……真空スイツチ、３ａ，３
ｂ，３ｃ……可動リード、８ａ……第１の操作レ
バー、８ｂ……第２の操作レバー、９……操作
軸、１１ａ……第１の操作電磁石、１１ｂ……第
２の操作電磁石、１３ａ……第１のしや断バネ、
１３ｂ……第２のしや断バネ、３０ａ……第１の
操作アーム、３０ｂ……第２の操作アーム、３２
ａ……第１のフツク、３２ｂ……第２のフツク、
３４……引外し電磁石、３５……可動鉄心、３６
Ａ……第１の操作部、３６Ｂ……第２の操作部、
３７Ａ……第１のラツチ部、３７Ｂ……第２のラ
ツチ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三相電力を投入しや断する第１の真空スイツ
   チ、第２の真空スイツチおよび第３の真空スイツ
   チを備えた開閉部と、該開閉部を投入、しや断命
   令に応答して開閉操作する開閉操作部とからなる
   真空開閉器において、 前記開閉操作部が、前記開閉部の第１の真空ス
   イツチを開閉操作する第１の操作部と、前記第
   ２、第３の真空スイツチを開閉操作する第２の操
   作部とからなり、 前記第１の操作部が、前記投入、しや断命令に
   応答して動作する第１の操作電磁石および第１の
   しや断バネと、前記しや断命令に応答して前記第
   １の真空スイツチの投入状態を解除する第１のラ
   ツチ部とからなり、 前記第２の操作部が、前記投入、しや断命令に
   応答して動作する第２の操作電磁石および第２の
   しや断バネと、前記第２、第３の真空スイツチを
   しや断命令に応答して投入状態を解除する第２の
   ラツチ部とを備え、 前記第１のラツチ部が、前記しや断命令に応答
   して動作する引外し電磁石と、該引外し電磁石の
   可動鉄心に連設され第１のフツクから所定距離を
   置いて対設された第１の作動アームとによつて構
   成され、 前記第２のラツチ部が、第２のフツクと、前記
   引外し電磁石の引外し鉄心に連設され前記第２の
   フツクから所定距離を置いて対設された第２の作
   動アームとからなり、 前記第１のフツクと第１の作動アーム間の距離
   を前記第２のフツクと第２の作動アーム間の距離
   よりも小となるように設定して構成したことを特
   徴とする真空開閉器。